Auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruhende Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung Auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette be ruhende Vorrichtungen zur Erzeugung einer taumeln den und rotierenden Körperbewegung sind in ver schiedenen Ausführungen bekannt. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass das Antriebsproblem bei solchen Vorrichtungen zu besondern Schwierigkeiten Anlass gibt.
Zwar vermitteln gewisse Antriebsmechanismen solcher Vorrichtungen eine einwandfreie Lösung die ses Problems, sind jedoch etwas platzraubend, was sich .speziell bei der Herstellung von Vorrichtungen kleineren Ausmasses etwas nachteilig auswirkt.
Durch die Erfindung soll nun eine Vorrichtung der genannten Art geschaffen werden, bei der das Antriebsproblem in ganz anderer Weise gelöst wurde und auch zu einem in baulicher Hinsicht gedrängten Antriebsmechanismus führte.
Demgemäss betrifft diese Erfindung eine Vor richtung zur Erzeugung einer taumelnden und ro tierenden Körperbewegung, die auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruht und mit dem in Bewegung zu setzenden Körper gelenkig verbundene Lenkglieder besitzt, die ihrerseits mit Hilfswellen verbunden sind, die von einem Antriebsmotor aus über einen ein Untersetzungsgetriebe umfassenden Antriebsmecha nismus angetrieben werden.
Diese Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungs gemäss dadurch, dass das Untersetzungsgetriebe ein lose auf der dem Antriebsmotor näher gelegenen Hilfswelle angeordnetes Antriebsrad aufweist, dessen Umlaufbewegung durch Vermittlung eines auf der gleichen Welle angeordneten Ausgleichsgetriebes mit zwischen zwei Ringen sich bewegenden Abroll- körpern einerseits der genannten Hilfswelle und an derseits durch Vermittlung des lose auf dieser letzte ren angeordneten Kettenrad eines Kettenantriebes der andern Hilfswelle übermittelt wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veran schaulicht.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Vor richtung zur Erläuterung des derselben zugrunde liegenden Konstruktionsprinzips.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer praktischen Ausführung der Vorrichtung.
Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 111-III in Fig. 2.
Fig. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Kon struktionsvarianten.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 hat eine hohle Tragsäule 1, die unten mit einem ausladenden Fuss teil 1a versehen ist. Am oberen Teil dieser Trag säule 1 ist ein in der gleichen Richtung wie der Fussteil 1a sich erstreckendes, fliegend gelagertes Gehäuse 2 befestigt, dessen Wände im Querschnitt ein Viereck bestimmen. Gegebenenfalls könnte dieses Gehäuse 2 drehbar und in verschiedenen Drehlagen feststellbar an der Tragsäule 1 angeordnet sein.
Der obere und der untere Wandteil dieses Gehäuses 2 weisen in der Längsmittelebene des letzteren liegend, koaxial angeordnete Lageraugen auf, in welchen zwei ,senkrechte Hilfswellen 3 und 4 mittels Kugellagern gelagert sind. Im oberen Teil der Hohlsäule 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 5 angeordnet, dessen verlängerte, in der entsprechenden Stirnwand des Gehäuses 2 gelagerte Welle 6 an ihrem vorderen Ende ein Zahnrad 7 trägt, mit dem ein etwas grö sseres Zahnrad 8 kämmt, das auf einer in der be sagten Stirnwand des Gehäuses 2 gelagerten Welle 9 sitzt.
Diese Welle 9 trägt an ihrem Ende eine Schnecke 10, die mit einem lose auf der Hilfswelle 3 angeordneten Schneckenrad 11 kämmt (siehe auch Fig. 1 und 3). Oberhalb des Schneckenrades 11 ist ein Reibrollengetriebe vorgesehen, das einen An triebsring 12, einen Abtriebsring 13 und dazwischen einen zweiteiligen, auf der Hilfswelle 3 aufgekeilten Käfig 15 für die Kugeln 16 aufweist.
Der Antriebs ring 12 sitzt auf einer auf der oberen Seite des Schneckenrades 11 vorgesehenen Schulter, während der Abtriebsring 13 fest mit der unteren Seite eines Kettenrades 14 verbunden ist, das seinerseits mittels eines Nadellagers drehbar auf der Hilfswelle 3 ge lagert ist. Die Hilfswelle 3 ist an ihrem oberen Ende mit einem Aussengewinde versehen, auf dem eine Doppelmutter 15 aufgeschraubt ist, mittels welcher das Reibrollengetriebe durch Vermittlung eines Fe dertellers 17 und eines Drucklagers 18 unter dem für die Übertragung des Drehmomentes des An triebsringes 12 auf den Abtriebsring 13 notwendigen Druck gesetzt wird.
Dem Kettenrad 14 entspricht ein auf der Hilfswelle 4 aufgekeiltes Kettenrad 19. über die beiden Kettenräder 14 und 19 läuft eine Gliederkette 20.
Die beiden Hilfswellen 3 und 4 sind an ihren unteren Enden mittels Schwenklagern mit je einem gabelförmigen Lenkglied 21 bzw. 22 verbunden. Diese beiden Lenkglieder sind mit ihren Enden ge lenkig mit einem zylindrischen Mischbehälter 23 ver bunden und bilden zusammen ein Gelenksystem, dem zur Durchführung einer Mischoperation eine taumelnde und rotierende Bewegung erteilt wird. Anstelle des Schneckengetriebes könnte ein anderes, von Stirnrädern gebildetes Untersetzungsgetriebe vorhanden sein.
Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vor richtung ist wie folgt: Das Schneckenrad 11 mit dem Antriebsring 12, der Käfig 15 mit den Kugeln 16, die Welle 3, das Gelenksystem 21, 22 und 23, die Welle 4 und der Kettenantrieb 14, 19, 20 bilden zusammen einen in sich geschlossenen Antriebsweg. Wenn nun der Motor 5 eingeschaltet wird, so gelangt an einer be stimmten Stelle dieses in sich geschlossenen Antriebs weges eine Antriebskraft zur Wirkung. An dieser Stelle befindet sich das Schneckenrad 11, das mitsamt dem Antriebsring 12 in Umlauf versetzt wird. Von diesem Antriebsring 12 aus wird der Antrieb einer seits über die Kugeln 16 und dem Käfig 15 auf die Welle 3 und anderseits über dieselben Kugeln 16, dem Abtriebsring 13, das Kettengetriebe 14, 20, 19 auf die Welle 4 übertragen.
Somit werden beide Antriebswellen 3 und 4 in Rotation und das Gelenk system 21, 22, 23 in Bewegung versetzt. Dadurch, dass die beiden Wellen 3 und 4 über das Gelenk system 21, 22, 23 mit einander gekuppelt sind, drehen sich diese beiden Wellen in gegenläufigem Sinne und haben auch unterschiedliche Winkelge schwindigkeiten. Die dabei entstehenden Differenzen werden in dem als Ausgleichsgetriebe wirkenden Reibkugelgetriebe ausgeglichen, so dass der Antrieb, der vom Motor 5 aus erfolgt, mit konstanter Winkel geschwindigkeit erfolgen kann.
Bei der Konstruktionsvariante gemäss Fig. 4 fin det die Bewegungsübertragung zwischen Antriebs ring 12 und Abtriebsring 13 anstatt mittels in einem Käfig gefangen gehaltenen Kugeln mittels Reibrollen 25, die auf radial angeordneten Wellen 26 sitzen, die mit ihren Enden in einem zweiteiligen, auf der Hilfswelle 3 aufgekeilten Ringflansch 27 gelagert sind, statt.
In der Konstruktionsvariante gemäss Fig. 5 sind anstatt Reibrollen ähnlich gelagerte Zahnräder 30 vorgesehen, die mit verzahnten Antriebs- und Ab triebsringen 28 und 29 kämmen.
On the principle of the invertible chain based device for generating a tumbling and rotating body movement On the principle of the invertible chain be resting devices for generating a tumbling and rotating body movement are known in various designs. It should be noted that the drive problem in such devices gives rise to particular difficulties.
Although certain drive mechanisms of such devices provide a perfect solution to this problem, they are somewhat bulky, which has a somewhat disadvantageous effect, especially in the production of devices of smaller dimensions.
The invention is now intended to create a device of the type mentioned, in which the drive problem was solved in a completely different way and also led to a drive mechanism that was compact in structural terms.
Accordingly, this invention relates to a device for generating a tumbling and rotating body movement, which is based on the principle of the invertible chain and has articulated steering members with the body to be set in motion, which in turn are connected to auxiliary shafts that are driven by a drive motor a drive mechanism comprising a reduction gear is driven.
According to the invention, this device is characterized in that the reduction gear has a drive wheel loosely arranged on the auxiliary shaft located closer to the drive motor, the orbital movement of which is provided by a differential gear arranged on the same shaft with rolling elements moving between two rings on the one hand to the named auxiliary shaft and on on the other hand, through the mediation of the chain wheel of a chain drive, which is loosely arranged on this last ren, is transmitted to the other auxiliary shaft.
On the accompanying drawing, an exemplary embodiment from the subject invention is illustrated.
Fig. 1 is a schematic representation of the device for explaining the same underlying construction principle.
Figure 2 is a side view, partly in section, of a practical embodiment of the device.
FIG. 3 is a vertical section along the line III-III in FIG. 2.
Fig. 4 and 5 show two different construction variants.
The device of Fig. 2 has a hollow support column 1, which is provided below with a protruding foot part 1a. At the upper part of this support pillar 1 is a cantilevered housing 2 extending in the same direction as the base part 1 a, the walls of which define a square in cross section. If necessary, this housing 2 could be arranged on the support column 1 so as to be rotatable and lockable in different rotational positions.
The upper and lower wall parts of this housing 2 have, lying in the longitudinal center plane of the latter, coaxially arranged bearing eyes in which two vertical auxiliary shafts 3 and 4 are supported by means of ball bearings. In the upper part of the hollow column 1, an electric drive motor 5 is arranged, the extended shaft 6 mounted in the corresponding end wall of the housing 2 at its front end carries a gear 7 with which a somewhat larger gear 8 meshes, which is on one in the be said end wall of the housing 2 mounted shaft 9 sits.
This shaft 9 carries at its end a worm 10 which meshes with a worm wheel 11 loosely arranged on the auxiliary shaft 3 (see also FIGS. 1 and 3). Above the worm wheel 11, a friction roller gear is provided which has a drive ring 12, an output ring 13 and a two-part cage 15 for the balls 16 wedged onto the auxiliary shaft 3.
The drive ring 12 sits on a shoulder provided on the upper side of the worm wheel 11, while the output ring 13 is firmly connected to the lower side of a sprocket 14, which in turn is rotatably superimposed on the auxiliary shaft 3 by means of a needle bearing. The auxiliary shaft 3 is provided at its upper end with an external thread on which a double nut 15 is screwed, by means of which the friction roller gear by means of a spring plate 17 and a thrust bearing 18 under the drive ring 12 for the transmission of the torque of the drive ring 12 to the output ring 13 necessary pressure is applied.
A chain wheel 19 keyed onto the auxiliary shaft 4 corresponds to the chain wheel 14. A link chain 20 runs over the two chain wheels 14 and 19.
The two auxiliary shafts 3 and 4 are connected at their lower ends by means of pivot bearings, each with a fork-shaped steering member 21 and 22, respectively. These two steering members are at their ends ge articulated with a cylindrical mixing container 23 a related party and together form a joint system that is given a tumbling and rotating movement to carry out a mixing operation. Instead of the worm gear, another reduction gear formed by spur gears could be present.
The operation of the device described above is as follows: the worm wheel 11 with the drive ring 12, the cage 15 with the balls 16, the shaft 3, the joint system 21, 22 and 23, the shaft 4 and the chain drive 14, 19, 20 together form a self-contained drive path. If now the motor 5 is turned on, a driving force comes into effect at a certain point this self-contained drive path. At this point is the worm wheel 11, which is set in rotation together with the drive ring 12. From this drive ring 12, the drive is transmitted on the one hand via the balls 16 and the cage 15 to the shaft 3 and on the other hand via the same balls 16, the output ring 13, the chain transmission 14, 20, 19 to the shaft 4.
Thus, both drive shafts 3 and 4 are set in rotation and the joint system 21, 22, 23 in motion. Because the two shafts 3 and 4 are coupled to one another via the joint system 21, 22, 23, these two shafts rotate in opposite directions and also have different speeds. The resulting differences are compensated in the friction ball gear acting as a differential gear, so that the drive, which takes place from the motor 5, can take place at a constant angular speed.
In the design variant according to FIG. 4, the transmission of motion between drive ring 12 and output ring 13 is found instead of by means of balls held captive in a cage by means of friction rollers 25 that sit on radially arranged shafts 26, the ends of which are in a two-part, on auxiliary shaft 3 wedged annular flange 27 are mounted instead.
In the design variant according to FIG. 5, similarly mounted gears 30 are provided instead of friction rollers, which mesh with toothed drive and drive rings 28 and 29.